A Földnek hiányzik a kéreg egy részéből, és a tudósok új iránymutatást vezetnek a hibáztatásra: Sok gleccsert.
Közel 720 millió évvel ezelőtt a Földet globális jég borította, ezt a korszakot hógolyó Földnek hívták. A világméretű jéglapok őrlése valószínűleg 1,8 és 3 mérföld (3 és 5 kilométer) közötti kéreg bemerülését jelentette az óceánokba - jelentették a kutatók 31. decemberét. új rockba.
Ha a tudósoknak igaza van, a Hógolyóföld magyarázza a geológia nagyon furcsa tulajdonságát, az úgynevezett nagy egyenetlenséget. A világ szerte látva ez a következetlenség egy olyan rétegre utal, amelyen üledékes kőzetek közvetlenül a kéreg legrégebbi alagsugárjának tetején helyezkedtek el. Furcsa módon százmillió éves üledékes rétegek hiányoznak ennek a makacs vagy metamorf alagsornak és a legrégebben megmaradt üledékes kőzeteknek. Például a Grand Canyonban egyszerűen hiányzik egy elgondolkodtató 1,2 milliárd éves szikla.
Ásványi rejtély
C. Brenhin Keller, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem geokronológusa nem próbálta megmagyarázni a nagy szabálytalanságot, amikor kutatásait indította a cirkonokról, ásványokról, amelyek annyira kemények és szilárdak, hogy hosszabb ideig élnek, mint a kéreg bármely más része. a földön. A legrégebbi cirkonok 4,4 milliárd éves, csak 165 millió évvel fiatalabbak, mint maga a bolygó.
Mivel a cirkonok szinte bármit megélhetnek, nyilvántartást vezetnek a Föld kéregéről, még akkor is, ha azokat megolvasztják, újrakeverik és újrahasznosítják a köpenyben, hogy új kőzetet képezzenek. Keller és csapata körülbelül 34 000 cirkonról gyűjtött adatokat, összpontosítva bizonyos izotópok vagy molekuláris variánsok értékeire, hafnium-176 és hafnium-177.
A Hafnium-176 az ezüstös fém elem, a hafnium izotópja, amely a lutecium, egy másik ezüstös elem radioaktív bomlása során képződik. A lutecium inkább a köpenyben marad, ahelyett, hogy beleépül a magmába, és vulkáni kitörések révén a kéregbe lőne - mondta Keller, a Live Science elmondása szerint. Ennek eredményeként a köpeny különösen gazdag luteciumban, és így gazdag a hafnium-176-ban is, amely a luteíium bomlásával alakul ki. A kéreg viszonylag gazdagabb a hafnium egy másik izotópjában, a hafnium-177-ben. Ezért a hafnium-176 és a hafnium-177 aránya a cirkonban megmutathatja a kutatóknak, hogy az a cirkó a köpenyből származó magmából - vagy a régi kéreg megolvadásából újrahasznosított magból - képződött cirkonból áll.
Újrahasznosított kéreg
Keller és kollégái meglepetésére a cirkon arányai felfedték, hogy nagy mennyiségű régi kéreg újrahasznosítva és újraolvasztva új cirkónokat készített, és mindezt egyszerre. "Nagyon drámai" - mondta Keller.
"Ha globális szinten szeretne ezt megtenni, akkor sok kéregnek fel kell melegítenie, és új magmává kell olvasztania" - mondta.
Ahhoz, hogy ezt gyorsan elvégezzék, sok kéregnek gyorsan meg kell olvadnia az alsó kéregben - mondta Keller, vagy azt a szubdukciónak nevezett folyamatban a tengerfenék köpenyébe kell tolni. Szerencsére a vízen való átutazás egy meghatározott molekuláris ujjlenyomatot hagy a cirkonok oxigénmolekuláin, így Keller és csapata ellenőrizhette, hogy a cirkonok (és a sziklák, amelyek egykor otthont adtak nekik) vizes útra indultak-e. Kiderül, hogy volt.
Készült egy történet: hatalmas mennyiségű kéreg, inkább hirtelen átkerült az óceáni szubdukciós zónákba, hogy visszakerüljön a köpenybe. De ha az egész kéreg átkerült az óceánba, akkor valószínűleg valaki észrevette volna az eróziót - mondta Keller.
"És valóban van - a nagy egyenetlenségben" - mondta.
Megtisztítva
Keller elismeri, hogy ez rendkívüli követelés és rendkívüli bizonyítékokat igényel. Kollégáival lépést tett ezen bizonyítékok egy részének átadása felé egy másik kutatási vonal, az ütköző kráterekkel való áttekintésével. Körülbelül 700 millió évvel ezelőtt azt találták, hogy a Föld ütköző krátereit majdnem tiszta letörölték. Csak két hatalmas kráter, a kanadai Sudbury-medence és a dél-afrikai Vredefort-kráter megelőzte a Hógolyó Földet - és ezek a kráterek megdöbbentően óriási voltak, eredetileg 93 mérföld (150 km) és 185 mérföld (300 km) átmérője volt. Eredeteik eredeti méretének töredékéig elpusztultak.
Keller és csapata úgy gondolja, hogy a Hógolyó Föld gleccserei megtisztították az összes többi ütköző kráterét, kissé lekaparva Sudbury és Vredefort tetejét is. Számításaik szerint 64 millió év alatt a Hógolyó Föld jéglapjai átlagosan 1,8–3 függőleges mérföld (3–5 km) kéregből kapaszkodtak le. Bizonyos helyekben, Keller szerint, a veszteség nagyobb volt, másokban egyáltalán nem vesztek el kéreg.
Keller szerint a jégnek évente csak átlagosan 0,002 hüvelyk (0,0625 milliméter) szennyeződést kellett volna borotválnia, és a kéregből le kellett szitálnia a kéregből. Ez szellő még a mai gleccserek számára is - mondta. Manapság a kontinentális jéglemezek eróziós aránya 0,004 - 0,19 hüvelyk (0,1 - 4,8 mm) között mozog, a meredek hegyi gleccserek évente megközelítőleg 4 hüvelyk (100 mm) sziklát és szennyeződést mozgatva.
A tudósok már korábban a gleccsereket tekintették a nagy eltérés lehetséges okaként, ám az ötlet nagyrészt feladásra került - mondta Keller. Az észak-karolinai egyetemi geológus, William White 1973. évi tanulmánya nem tudta megszerezni egyetlen kutató idézetét sem. Más elméletek között szerepel a lehetetlen (óriási árapályok, amelyek megtisztították a földet, de a holdnak milliárd évvel később kellett volna kialakulnia, mint valójában) és az ésszerűbbek (egy hatalmas szuperkontinentum felemelkedése és ezt követő időjárása).
Lehetséges, hogy mind a felemelkedés, mind a gleccserek szerepet játszottak a kéreg kilométerének megtisztításában - mondta Keller. 2013-ban a kutatók megállapították, hogy a Hógolyó föld kora sziklái elfogták és tárolták a szén-dioxidot a légkörből, talán azért, mert a szélsőséges időjárási körülmények miatt a sziklák különösen porózusak lettek. A szén-dioxid ilyen elkülönítése globális hűtést válthat ki, amely a modern időkben a fosszilis tüzelőanyagok égése következtében fellépő globális felmelegedés reteszelő oldala. A hűtés globális jeges éghajlathoz vezethet, és az ebből eredő gleccserek az eróziót még gyorsabban felgyorsíthatták.
Keller és csapata arra törekszik, hogy pénzt szerezzen a mély alagsugár nagy tesztjeinek tesztelése érdekében, hogy megtudja, mikor emelték fel őket a felszínre. A felemelkedés és a jegesedés ütemezésének kiderítése - mondja - segíthet tisztázni, mi váltotta ki a hógolyó Földet - és mi a felelős a Föld eltűnő kéregért.
Szerkesztő megjegyzés: Ezt a cikket frissítették, jelezve, hogy a holdnak később "nem" korábban "formálnia kellett volna, amint azt már kijelentették, hogy támogassa az óriási dagályelméletet a hiányzó rétegek magyarázatáért.
